量子纠缠到底是什么?求大神解答一下,就是一个初三生都能听懂的……
根据弦理论 ,万物是由弦构成的,量子纠缠靠的不是传播速度,而是弦上点运动的必然相关性。想象一根波动的绳子,假设我们在A点测出是波峰,那么与A点相距整数个全波长的B点处肯定也是波峰,而要是相距整数个半波长那一定就是波谷,当然A、B点之间不能有其他干扰,否则这种相关性会被破坏,这是我对弦理论的一点点理解,不过弦理论还没有得到大多数科学家的认可。
量子纠缠态到底是什么玩意是指二个人开始在一起过于好形容说是量子纠缠,因为二人在一起就是纠缠,慢慢地变互不喜欢了,讨厌对方这叫量子纠缠态。
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量子纠缠 到底“纠缠”个啥目前人类居住的星球以及太阳系在深邃的宇宙看来都是及其渺小,这对纠缠的量子被分开后所变现的纠缠态,其实是本身的一个伴态而已
纠缠个状态,简单来说就是一个粒子的状态变化,另外一个粒子也会出现特定的变化
简单理解,就是处于纠缠状态的量子,无论彼此距离多远,其中一个发生状态改变,会“同时”在其他的那几个上体现出来……这是超光速的!据说比光速快4个数量级!
量子纠缠到底"纠缠"个啥就是在箱子开启之前你不知道里面究竟是什么状态,猫是活着,还是死了,你不确定,而猫也就处在一种非死非活的状态,死与或纠缠在一起
量子纠缠是什么?通俗模式:
前面的回答已经很精彩了,我再稍微补充一点,因为关于量子纠缠的比喻有很多。中科大量子资讯实验室的老大郭光灿院士曾经打过一个比方比喻量子通讯,说在美国的女儿生下孩子那一瞬间,远在中国的母亲就变成了姥姥,即便她自己还不知道。之所以她是姥姥别人不是,而且她一定会成为姥姥,就是因为她和女儿之间有一种“纠缠”关系。@Ivony 打的比方的重点是:“出兵的只有张辽和司马懿”,这句话相当于把张辽和司马懿“纠缠”到了一块,如果没有这句话,量子纠缠的意义就解释不清了。
高深模式
通过量子位元和EPR佯谬就能差不多理解量子纠缠的概念了吧。
1)量子位元:在经典资讯系统中,资讯单元是以一个位或者位元(bit)作为资讯单元的。从物理学角度讲,位元是一个两态系统,如是或非、真或假、0或1等。在量子资讯系统中,常用量子位或量子位元(qubit)表示资讯单元,量子位元是两个逻辑态的叠加态。(叠加态的介绍详见@谭永 的回答)
经典位元和量子位元的不同之处在于,它只能处于或,而量子位元可以处于和的任意叠加态。所以说,一个量子位元可以携带的资讯量,要远远大于一个经典位元携带的资讯,也就能理解为什么量子计算机的速度要远远超过现在的计算机了。
2)EPR佯谬:”EPR佯谬“是Einstein, Podolsky and Rosen(爱因斯坦、波多尔斯基和罗森)三人提出的一个假想实验。
这个实验的基本思想是:考虑一个由两个粒子A和B(称为EPR对)组成的复合系统,初始时它们的总自旋为零,各自的自旋为,随后两个两个粒子沿相反方向传输,在空间上分开。若单独测量A(或B)的自旋,则自旋向上(或向下)的可能概率为1/2,但若已测得粒子A自旋向上(或向下),那么粒子B不管测量与否,必然会处在自旋向下(或向上)的本征态上。
爱因斯坦等人认为:如果两个粒子分开足够远,对第一个粒子的测量就不会影响第二个粒子。EPR佯谬正是基于这种定域论的观点提出的。
然而玻尔则持完全不同的看法,他认为粒子A和B之间存在着量子关联,不管它们在空间上分开多远,对其中一个粒子实施局域操作,必然同时导致另一个粒子状态的改变,这就是量子力学的非局域性。随着量子光学的发展,越来越多的理论和实验支援了玻尔的看法,否定了EPR的观点。也就是说,量子纠缠是存在的,它和空间时间都没关系。
在量子力学理论中,人们习惯上将前面提到的半自旋粒子A和B(EPR对)的两个独立态(向上或向下)分别记为和,它们作为一个量子系统处于和的叠加态。
也就是说,对其中一个粒子测量,就会知道另外一个粒子的状态。
补充一下,在量子体系中,光子的正交偏振态,电子或原子核的自旋、原子或量子点的能级,等等这些存在两态(可以表示为1,0)的体系都可以用来制备“纠缠态”。(Schrodinger首先提出了“纠缠态”一词,它是指多粒子体系或多自由度体系的一种不能表示为直积形式的叠加态。)EPR对就是最简单的纠缠态。
说个通俗点的例子,有两个粒子组成一个系统,A带正电,B带负电,两个粒子距离很远很远,比如几亿光年,当我们没进行测量时,A处于带正电和带负电的叠加态,当我们测量A时,A随机选择一个结果,比如A带正电,那B必须马上做出反应是带负电的。在没测量前,A,B的状态都是叠加态的
量子纠缠
"量子力学是非定域的理论,这一点已被违背贝尔不等式的实验结果所证实,因此,量子力学展现出许多反直观的效应。"量子力学中不能表示成直积形式的态称为纠缠态。纠缠态之间的关联不能被经典地解释。所谓量子纠缠指的是两个或多个量子系统之间存在非定域、非经典的强关联。量子纠缠涉及实在性、定域性、隐变数以及测量理论等量子力学的基本问题,并在量子计算和量子通讯的研究中起着重要的作用。多体系的量子态的最普遍形式是纠缠态,而能表示成直积形式的非纠缠态只是一种很特殊的量子态。历史上,纠缠态的概念最早出现在1935年薛定谔关于“猫态"的论文中。纠缠态对于了解量子力学的基本概念具有重要意义,近年来已在一些前沿领域中得到应用,特别是在量子资讯方面。例如,“量子远端通讯。"---《现代百科全书》与此相关的“量子态隐形传输"实验的基本内容粗略地说来可以表述为:在量子世界里,我们至少可以把原子、分子、光子里面所具有的资讯,从某一点瞬间传输到遥远的另一点。这让我想起了红色警戒里面提及的超时空转移,现在的科学家真是疯狂。目前国内有很多理论物理学家在和这个理论在“纠缠",其中工作做得比较突出的有中国科技大学的潘建伟教授。2001年他在《自然》上发表了题为《量子通讯中的纠缠态纯化》研究论文,开辟了量子通讯研究的新方向,使得远距离量子通讯成为可能。
名词解释:量子纠缠
量子资讯学告诉人 们:为了进行远距离的量子密码通讯或量子态隐形传输,人们需要事先让距离遥远的两地共同拥有最大的“量子纠缠态"。所谓“量子纠缠"是指不论两个粒子间距 离多远,一个粒子的变化都会影响另一个粒子的现象,即两个粒子之间不论相距多远,从根本上讲它们还是相互联络的。科学家们认为,这是一种“神奇的力量", 可成为具有超级计算能力的量子计算机和“万无一失"的量子保密系统的基础。但由于在量子通讯通道中存在种种不可避免的环境噪声,“量子纠缠态"的品质会随着传送距离的增加而逐渐降低,也就是说,两个粒子之间的纠缠会因传播距离的增大而不断退化,其纠缠数量也会随之越来越少。这是导致量子通讯手段目前只能停留在短距离应用上的根本原因。
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